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Aus einem konisch-schraubenförmig gewundenen Stab bestehende Sicherungsscheibe f) ir Schraubenmuttern.
Die Erfindung betrifft eine Sicherungsscheibe für Schraubeumuttern. die aus einem konisch- schraubenförmig gewundenen Stab besteht, dessen äusseres Ende beim Festziehen der Mutter gegen das Werkstück gepresst wird und auf dieses eine Kerbwirkung ausübt. Die bekannten Scheiben dieser Art besitzen eine im wesentlichen kreisförmige Innenöffnung. die der Querschnittsform des Bolzens entspricht, so dass die Scheibe beim Anziehen der Mutter zunächst um die Achse des Bolzens gedreht wird, bis die von dem äusseren Stabende auf die Unterlage ausgeübte Kerbwirkung stärker als die Reibung zwischen Mutter und Seheibe ist. Derartige Scheiben sind zwar an einer Drehung gegen ihre Unterlage
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in der kreisförmigen Öffnung der Scheibe unter Wirkung von Erschütterungen od. dgl. ungehindert drehen kann.
Für eine wirksame Schraubensieherung ist aber bekanntlich erforderlich, nicht nur die Unterlagsscheibe gegen das Werkstück, sondern auch den Bolzen gegen die Scheibe zu arretieren. Gemäss der Erfindung wird dies bei Sieherungsscheiben dieser Art dadurch erreicht, dass die innere Öffnung der Scheibe wenigstens in einer Achse grösser als der Bolzendurchmesser ist. so dass die Scheibe beim Festziehen der Mutter von dieser so weit mitgenommen und so weit um das zuvor eingekerbte Stabendegeschwenkt werden kann, bis das innere Stabende gegen den Bolzen e : 0kt. Auf diese Weise bewirkt das äussere Ende der Scheibe deren Arretierung gegen die Unterlage und das innere Ende eine Arretierung des Bolzens gegen die Scheibe.
Um auch die Mutter noch gegen Bolzen. Scheibe und Unterlage zu sichern, kann das äussere Ende des die Scheibe bildenden Stabes derart geformt sein. dass es wenigstens eine Fläche der Mutter eng umgreift.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigen die Fig. 1 und 2 eine Schraubenverbindung in zwei zum Teil geschnittenen Seitenansichten, während Fig. 3 eine
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Ende 2 ist in der aus Fig. 2 und 4 ersichtlichen Weise abgebogen und-ebenso wie das andere Ende 3- in scharfem Winkel abgeschnitten. Die Öffnung der Scheibe ist in bezug auf den Durchmesser des Bolzens 5 derart bemessen, dass sie ein geringes Spiel zwischen diesen beiden Teilen ermöglicht. Die Krümmung der konischen Schraubenfeder ist derart in bezug auf die Breite der Mutter gewählt, dass das äussere Ende der Scheibe den Umfang der Mutter bis zu gewissem Grade umgibt.
Wenn man die Mutter 4 auf dein Bolzen 5 festzieht und die Scheibe auf die befestigende Fläche 6
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Fläche 6 einzugraben, während gleichzeitig das entgegengesetzte Ende : J gezwungen wird, sich mit seiner unteren Kante in das Material der Fläche 6 einzukerben. Die Scheibe widersetzt sieh dann jeder Verschiebung beim Lösen der Mutter.
Die Wirkung der beschriebenen Scheibe während der letzten Phase der Mutterbefestigung kann folgendermassen erklärt werden : Man kann annehmen, dass die mitnehmende Kraft. welche sich aus der von der Mutter auf die Scheibe wirkenden Reibung ergibt, ein Kräftepaar ist, das man. wenn die Scheibe
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bei a (s. Fig. 3) bereits in Eingriff ist, durch ein fiktives Moment t x ab dlj. rstellen kann, wobei ; eine Kraft und ab ein Hebelarm ist. Es ist klar, dass die Scheibe beim Anziehen der Mutter in positivem Sinne und infolge des Spieles, was sie in bezug auf den Bolzen hat, eine Neigung besitzt, um den Punkt a zu drehen, bis sie, beispielsweise bei a !, gegen den Gewindebolzen stösst.
Beim weiteren Anziehen der Mutter bewirkt die nunmehr an einer Drehung gehinderte Scheibe eine Reaktion, deren Kraftlinien die Richtungen o, c und o, cl aufweisen, wobei c und d die Berührung- punkte zwischen dem Bolzen und der Scheibe sind. Die Richtung der Resultierenden o, e dieser Kräfte zeigt, dass infolge des wirkenden Drehmomentes der Bolzen 5 bestrebt ist, sich in den freien Raum 7 hineinzuzwängen, der sich in der Nähe des inneren Endes. 3 der Scheibe befindet, oder umgekehrt, dass dieses Ende bestrebt ist, sich in den Bolzen (u. zw. in dessen mit Gewinde versehenen Teil) um so stärker einzugraben, als die Mutter festgezogen wird. Infolge der zusammenarbeitenden Kerbwirkung der Enden a und c wird der Bolzen also auf dem Teil 6 blockiert, ohne dass die Gefahr eines Lockerns besteht.
Untersucht man nun die Wirkung der Scheibe auf die Mutter bezüglich des Bestrebens, ein selbsttätiges Lösen zu verhindern, so sieht man, dass infolge der der Scheibe eigenen Elastizität ein erster Widerstand vorhanden ist, da die vor ihrer Anbringung die Form einer Schraube aufweisende Scheibe zu ihrem grössten Teil unterhalb der Mutter flachgepresst ist ; ein weiterer Widerstand ergibt sich. daraus, dass das abgebogene Ende 2 sich gegen eine Seitenfläche der Mutter legt.
Sobald in der Tat (Fig. 2) eine der Kanten der sechseckigen Mutter den abgebogenen Teil 20 beispielsweise beim Festziehen, passiert hat, wobei sie diesen ein wenig flachgedrückt hat, so nimmt der Teil 2 soweit als möglich wieder seine ursprüngliche Form ein und setzt der sich etwa selbsttätig lösen wollenden Mutter ein unüberwindliches Hindernis entgegen.
Der Querschnitt des Stabes j ! ist nicht von wesentlicher Bedeutung. In dem dargestellten Aus- führungsbeispiel besitzt er die Form einer Ellypse, welche zur grossen Achse parallele Abflachungen besitzt ; doch kann man auch Stangen von jedem andern Querschnitt, z. B. von quadratischer, rechtwinkliger, ovaler oder kreisförmiger Form verwenden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Aus einem konisch-schraubenförmig gewundenen Stab bestehende Sieherungsseheibe für Schraubenmuttern, deren äusseres Ende beim Festziehen der Mutter gegen das Werkstück gepresst wird und auf dieses eine Kerbwirkung ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Öffnung der Scheibe wenigstens in einer Achse grösser als der Bolzendurchmesser ist, so dass die Scheibe beim Festziehen der Mutter von dieser so weit mitgenommen und um das äussere Stabende geschwenkt wird. bis das innere Stabende gegen den Bolzen eckt.
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Lock washer for screw nuts consisting of a conical-helically wound rod.
The invention relates to a locking washer for screw nuts. which consists of a conical-helically wound rod, the outer end of which is pressed against the workpiece when the nut is tightened and exerts a notch effect on it. The known disks of this type have a substantially circular inner opening. which corresponds to the cross-sectional shape of the bolt, so that when the nut is tightened, the washer is initially rotated around the axis of the bolt until the notch effect exerted by the outer end of the rod on the base is stronger than the friction between the nut and the washer. Such discs are rotating against their base
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Can rotate unhindered in the circular opening of the disk under the action of vibrations or the like.
For an effective screwdriver it is known, however, to lock not only the washer against the workpiece but also the bolt against the washer. According to the invention, this is achieved with washers of this type in that the inner opening of the washer is larger than the bolt diameter at least in one axis. so that when the nut is tightened, the washer can be carried along by the nut and swiveled around the previously notched end of the rod until the inner end of the rod kicks against the bolt e: 0. In this way, the outer end of the disk causes it to be locked against the base and the inner end locks the bolt against the disk.
Around the nut still against bolts. To secure disk and base, the outer end of the rod forming the disk can be shaped in this way. that it tightly embraces at least one surface of the mother.
In the drawing, an embodiment of the invention is shown, u. Between FIGS. 1 and 2 show a screw connection in two partially sectioned side views, while FIG. 3 shows a
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End 2 is bent in the manner shown in FIGS. 2 and 4 and-like the other end 3-cut off at a sharp angle. The opening of the disc is dimensioned in relation to the diameter of the bolt 5 in such a way that it allows a small amount of play between these two parts. The curvature of the conical helical spring is chosen in relation to the width of the nut so that the outer end of the washer surrounds the circumference of the nut to a certain extent.
If you tighten the nut 4 on your bolt 5 and the washer on the fastening surface 6
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To dig in surface 6 while at the same time forcing the opposite end: J to notch its lower edge into the material of surface 6. The washer then resists any movement when loosening the nut.
The effect of the described washer during the last phase of the nut fastening can be explained as follows: One can assume that the driving force. which results from the friction acting on the washer from the mother, is a couple of forces that one. if the disc
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at a (see Fig. 3) is already engaged, by a fictitious moment t x from dlj. can create, where; is a force and from a lever arm. It is clear that when the nut is tightened in a positive sense and as a result of the play it has with respect to the bolt, the washer has a tendency to rotate around point a until it, for example at a!, Against the threaded bolt pushes.
When the nut is tightened further, the washer, which is now prevented from rotating, causes a reaction whose lines of force show the directions o, c and o, cl, where c and d are the points of contact between the bolt and the washer. The direction of the resultant o, e of these forces shows that, as a result of the acting torque, the bolt 5 tries to force itself into the free space 7, which is in the vicinity of the inner end. 3 of the washer, or vice versa, so that this end tends to dig into the bolt (and between its threaded part) the more as the nut is tightened. As a result of the cooperating notch effect of the ends a and c, the bolt is blocked on the part 6 without the risk of loosening.
If one examines the effect of the washer on the nut with regard to the effort to prevent it from loosening automatically, one sees that, due to the elasticity of the washer, a first resistance is present, since the washer, which had the shape of a screw before it was attached, to its most of it is pressed flat below the nut; there is another resistance. from the fact that the bent end 2 lies against a side surface of the nut.
As soon as in fact (Fig. 2) one of the edges of the hexagonal nut has passed the bent part 20, for example when tightening, whereby it has flattened it a little, the part 2 resumes its original shape as far as possible and uses the An insurmountable obstacle faces an insurmountable obstacle for a mother who wants to solve herself by herself.
The cross section of the rod j! is not essential. In the exemplary embodiment shown, it has the shape of an ellipse, which has flats parallel to the major axis; but you can also use bars of any other cross-section, e.g. B. of square, rectangular, oval or circular shape.
PATENT CLAIMS:
1. A washer for screw nuts consisting of a conical-helically wound rod, the outer end of which is pressed against the workpiece when the nut is tightened and exerts a notch effect on it, characterized in that the inner opening of the washer is larger than the bolt diameter in at least one axis so that when the nut is tightened, the washer is carried along by the nut and swiveled around the outer end of the rod. until the inner end of the rod corners against the bolt.